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	层状砂土桩基混凝土动力夯实数值分析

发布时间：2016.07.19 新闻来源： 浏览次数：

本文研究层状砂土基桩混凝土的施工技术，首先需要分析层状砂土的地质条件，为进行层状砂土桩基混凝土动力夯实数值分析提供模型基础，层状砂土的组成主要为粘土、砾砂、淤泥质土夹层、圆砾和卵石组成。其物理力学指标包括：天然含水量ω =38.9%，塑性指数Ip =15 ，塑限Wp =22%，渗透系数Kw =1.31×10-3cm/s，稳定水位在面下8.5 m 左右，基础埋置深度为10.50 m。本文分析层状砂土桩基混凝土模型采用柔性边界刚性墙，模型相似比尺为1∶200，原型的土层厚18.0 m，由于层状砂土的圆形颗粒球体在一定的粒径范围之内能反应砂土中构建地基混凝土结构模型的各个力学性质，给出砂土颗粒细观模型下的颗粒流离散元计算模型及孔隙率测量圆的布设位置如图1所示。

    结合图1中给出的层状砂土颗粒流离散元计算模型，进而给出砂土颗粒细观参数见表1。
    在工程实践中，建筑物高层部分采用平板式筏形基础，得到层状砂土的基桩基础埋置深度为13.50 m，层状砂土地基中往往含有软弱夹层，浅层土产生的竖向变形量占层状地基总沉降量的比重较大，而沉降计算经验系数只是在有限经验情形下得到的，因此严重制约了施工和建筑安全。对此，需要进行层状砂土桩基混凝土动力夯实数值分析，据地基土体孔隙率n 的变化来衡量动力夯实效果，得到图1所示的单位面积测量圆中第1个夯实的位置为p0(x0，y0) ，第2个基桩夯实点的位置为p1(x0，y0) ，采用基底应力附件固结法计算孔隙率方法与土力学中孔隙率，计算式为：

    其中：h — 层状砂土基桩混凝土承载力特征值；Ga — 变形模量关联度；a — 层状砂土渗透加权系数；L — 天然重度标准值；X — 内摩擦角标准值；Y —地基附加应力。
    由上得到层状砂土桩基混凝土动力夯实数值分析，以此为指导进行地基夯实处理，提高基底应力的固结性能，由此得到了层状砂土地基颗粒离散元计算和夯实模型示意图如图2所示。

随着施工前层状砂土的有效附加应力在地基内同时沿水平和竖直方向进行叠加，引起较大的地面沉降和不均匀沉降，场地外加荷载差异明显，需要采用本文提出的基底应力附加固结法加快软弱地基的排水固结。